負載電容怎麼選?示波器振蕩波形決定的嗎?
發布時間:2014-11-27 責任編輯:sherryyu
【導讀】從(cong)事(shi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)總(zong)會(hui)麵(mian)對(dui)這(zhe)樣(yang)的(de)問(wen)題(ti),如(ru)何(he)對(dui)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)負(fu)載(zai)電(dian)容(rong)進(jin)行(xing)選(xuan)擇(ze)呢(ne)?是(shi)不(bu)是(shi)按(an)照(zhao)諧(xie)振(zhen)器(qi)的(de)特(te)性(xing)及(ji)品(pin)質(zhi)來(lai)選(xuan)擇(ze)呢(ne)?還(hai)是(shi)示(shi)波(bo)器(qi)的(de)振(zhen)蕩(dang)波(bo)形(xing)來(lai)決(jue)定(ding)的(de)?答(da)案(an)請(qing)看(kan)下(xia)文(wen)。
對於開關電源設計中負載電容的選擇,我們需要根據諧振器的特性及品質來選擇。因為每一種晶振都有各自的特性,所以最好按製造廠商所提供的數值選擇外部元器件。而且在許可範圍內,C1、C2值越低越好。C值偏大雖有利於振蕩器的穩定,但將會增加起振時間。實際使用的時候,應使C2值大於C1值,這樣可使上電時,加快晶振起振。

我們在進行測試檢測時,需要用示波器檢測OSCI管腳,但其容易導致振蕩器停振,其本質原因是:部分的探頭阻抗小不可以直接測試,可以用串電容的方法來進行測試。如常用的4MHz石英晶體諧振器,通常廠家建議的外接負載電容為10~30pF左右。若取中心值15pF,則C1,C2各取30pF可得到其串聯等效電容值15pF。同時考慮到還另外存在的電路板分布電容,芯片管腳電容,晶體自身寄生電容等都會影響總電容值,故實際配置C1,C2時,可各取20~15pF左右。並且C1,C2使用瓷片電容為佳。
實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)不(bu)同(tong)廠(chang)家(jia)生(sheng)產(chan)的(de)石(shi)英(ying)晶(jing)體(ti)諧(xie)振(zhen)器(qi)和(he)陶(tao)瓷(ci)諧(xie)振(zhen)器(qi)的(de)特(te)性(xing)和(he)品(pin)質(zhi)都(dou)存(cun)在(zai)較(jiao)大(da)差(cha)異(yi),在(zai)選(xuan)用(yong)時(shi)要(yao)了(le)解(jie)該(gai)型(xing)號(hao)振(zhen)蕩(dang)器(qi)的(de)關(guan)鍵(jian)指(zhi)標(biao),如(ru)等(deng)效(xiao)電(dian)阻(zu),廠(chang)家(jia)建(jian)議(yi)負(fu)載(zai)電(dian)容(rong),頻(pin)率(lv)偏(pian)差(cha)等(deng)。在(zai)石(shi)英(ying)晶(jing)體(ti)諧(xie)振(zhen)器(qi)和(he)陶(tao)瓷(ci)諧(xie)振(zhen)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong),需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)負(fu)載(zai)電(dian)容(rong)的(de)選(xuan)擇(ze)。在(zai)實(shi)際(ji)電(dian)路(lu)中(zhong),也(ye)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)示(shi)波(bo)器(qi)觀(guan)察(cha)振(zhen)蕩(dang)波(bo)形(xing)來(lai)判(pan)斷(duan)振(zhen)蕩(dang)器(qi)是(shi)否(fou)工(gong)作(zuo)在(zai)最(zui)佳(jia)狀(zhuang)態(tai)。示(shi)波(bo)器(qi)在(zai)觀(guan)察(cha)振(zhen)蕩(dang)波(bo)形(xing)時(shi),觀(guan)察(cha)OSCO管腳(Oscillator output),應選擇100MHz帶寬以上的示波器探頭,這種探頭的輸入阻抗高,容抗小,對振蕩波形相對影響小。(由於探頭上一般存在10~20pF的電容,所以觀測時,適當減小在OSCO管腳的電容可以獲得更接近實際的振蕩波形)。工作良好的振蕩波形應該是一個漂亮的正弦波,峰峰值應該大於電源電壓的70%。若峰峰值小於70%,可適當減小OSCI及OSCO管腳上的外接負載電容。反之,若峰峰值接近電源電壓且振蕩波形發生畸變,則可適當增加負載電容。
對於如何判斷電路中晶振是否被過分驅動這個問題,我們經常使用電阻RS來防止晶振被過分驅動。過分驅動晶振會漸漸損耗減少晶振的接觸電鍍,這將引起頻率的上升。可用一台示波器檢測OSC輸出腳,如果檢測一非常清晰的正弦波,且正弦波的上限值和下限值都符合時鍾輸入需要,則晶振未被過分驅動;相反,如果正弦波形的波峰,波穀兩端被削平,而使波形成為方形,則晶振被過分驅動。這時就需要用電阻RS來防止晶振被過分驅動。判斷電阻RS值大小的最簡單的方法就是串聯一個5k或10k的微調電阻,從0開始慢慢調高,一直到正弦波不再被削平為止。通過此辦法就可以找到最接近的電阻RS值。
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